Vad är en portalskärmaskin och hur fungerar den?

Vad är en portalskärmaskin och hur fungerar den?

En introduktion till portalskärmaskinen

Den här artikeln diskuterar vad en portalskärmaskin är och hur den fungerar?

Definition av "Gantry"

En portal definieras som "någon av olika spännande ramverk, som en broliknande del av vissa kranar." Det är med andra ord en struktur som överbryggar ett område. Liksom portalkranar används ordet ofta för att hänvisa till en struktur som rör sig på hjul, ofta på en uppsättning parallella skenor.

Varför använda en portal?

Gantry for Cutting Machine

De flesta maskiner designade för att skära platta stålplåtar använder en portaldesign eftersom det är ett enkelt sätt att flytta skärbrännare i ett XY-koordinatsystem. Rälssystemet som portalen åker på bildar en axel, vanligtvis X-axeln. Själva portalbryggan bildar den andra axeln, vanligtvis Y-axeln. Genom att motorisera varje axel och koordinera rörelsen för de två axlarna samtidigt, kan du flytta en brännare i vilket mönster som helst för att skära ut former ur stålplåtar. En portalkonstruktion lämpar sig således för CNC-formskärning (Computer Numerical Control), som i första hand använder ett XY-koordinatsystem för att programmera delar.

Design av en portalskärmaskin

En portalskärmaskin kommer att köra på ett rälssystem i X-axeln, antingen golvmonterad, piedestalmonterad eller ibland integrerad på sidan av ett bord. Skenorna är designade för att ge exakt rörelse för maskinen och är tillräckligt starka för att bära vikten av hela maskinen och all utrustning som är monterad på den. Beroende på maskinens storlek kan dessa skenor vara så enkla som en liten remsa av metall, eller så komplexa som ett recirkulerande kullager linjärt rälssystem, eller lika stora som en tågsräls.

En portalskärmaskin kommer också att ha något slags styrsystem i Y-axeln, som är monterat på själva brostrukturen. Y-axelns styrsystem kommer vanligtvis att vara mindre än X-axelskenorna eftersom de bara behöver bära vikten av en liten vagn och skärverktyg, inte hela portalen. Portalmaskiner kan ha en verktygsvagn eller många verktygsvagnar. Ibland kommer verktygsvagnarna att ha var sin drivmotor som flyttar dem i Y-axeln, och ibland finns det bara en motor som driver Y-axeln, och alla verktygsvagnarna kommer att vara sammankopplade med ett stålband, dragstång, stålrep eller liknande mekanisk anordning.

Portaler kan komma i en mängd olika storlekar. Det finns några maskiner tillgängliga med en 2-fots x 2-fots skäryta. Andra system kan sträcka sig över nästan 100 fot breda, med rälssystem lika långa.

Maskintyper utan portal

Non-Gantry Machine

För flera år sedan började flamskärmaskiner i första hand som "cantilever"-maskiner, med fotooptiska spårämnen för att följa linjemallar. En fribärande maskin har två skenor på ett visst avstånd från varandra, men balken är förlängd utanför skenorna på ena sidan, med ett rörligt brännarrör som bär skärverktygen. Vissa modeller i cantilever-stil finns fortfarande. Men allteftersom CNC:er och maskiner utvecklades, har den fribärande stilmaskinen i stort sett försvunnit till förmån för portalmaskinen.

En annan design som har använts ofta för vattenstrålemaskiner är den "flygande bron". En flygande bro ser ut som en portal med ett av sidospåren borta. I själva verket är det en fribärande maskin med de två skenorna placerade mycket nära varandra, ofta monterade på ett enda stålrör. Detta arrangemang kräver att den ena skenan bär upp vikten uppifrån medan den andra motverkar vridmomentet från Y-axelbalkens vikt. Den höga belastningen på skenorna på en flygande bro betyder vanligtvis att de är precisionslinjära skenor med cirkulerande kullager. Vissa företag har byggt flygbromaskiner för termisk skärning, men de är inte lika populära som portaler.

"Flying Bridge" cantilever machine with the two rails